O objetivo final de muitas intervenções ambientais é reduzir drasticamente as emissões de CO 2 e minimizar sua presença no ar. Uma ferramenta que pode ajudar a atingir esse objetivo é a tecnologia de captura direta de ar (DAC), que filtra diretamente o CO 2 do ar, geralmente por meio de um processo de adsorção-dessorção. Embora a tecnologia DAC seja bastante promissora, suas altas demandas de energia e materiais podem levar a emissões indiretas de efeito estufa e outros efeitos indesejados.

Pesquisadores do Instituto de Termodinâmica Técnica da RWTH Aachen University realizaram recentemente um estudo com o objetivo de avaliar o ciclo de vida de duas plantas comerciais DAC operadas pela Climeworks, uma empresa suíça especializada em tecnologia de captura de CO 2 . Seu artigo, publicado na Nature Energy , mostra que, embora os sistemas de captura de ar possam ser altamente vantajosos, seus benefícios geralmente dependem da fonte de energia usada para alimentá-los.

"Na conferência Gordon sobre Captura, Utilização e Armazenamento de Carbono (CCUS) em 2017, começamos uma discussão com a Climeworks e outras empresas que trabalham no DAC", disse André Bardow, um dos pesquisadores que realizou o estudo, ao TechXplore. “Embora o DAC seja motivado por alcançar benefícios climáticos, as compensações com outras emissões de CO 2 e outros impactos ambientais ao longo do ciclo de vida não eram conhecidas. Nosso estudo agora determina essas compensações com base nas primeiras plantas industriais”.

Os dados analisados ​​por Bardow e sua colega Sarah Deutz, fornecidos pela Climeworks e alguns de seus parceiros, foram medidos em duas fábricas da DAC em Hinwil (Suíça) e Hellisheiði (Islândia). Os pesquisadores usaram esses dados para modelar o ciclo de vida completo de ambas as plantas e de uma ampla gama de materiais adsorventes que a tecnologia DAC poderia usar para capturar CO 2 . Posteriormente, eles realizaram uma avaliação do ciclo de vida para determinar os benefícios das tecnologias DAC industriais e seu impacto ambiental potencial.

"Nosso estudo mostra que as primeiras instalações de DAC em Hinwil e Hellisheidi já podem atingir eficiências de captura de carbono muito altas de 85,4% e 93,1%, respectivamente", disse Bardow. "O principal requisito deles é energia com baixa pegada de carbono. Além disso, embora o DAC leve a outros impactos ambientais, o aumento mostrou não ser excessivo."

Os pesquisadores descobriram que quando as tecnologias DAC usam energia de baixo carbono, como na planta DAC em Hellisheiði, a escolha de materiais absorventes e como a planta é construída torna-se de vital importância para garantir compensações mínimas entre seus benefícios e deficiências. Por exemplo, devido à forma como são projetadas e com base nos materiais que utilizam para capturar CO 2 , as plantas em Hinwil e Hellisheiði levam à emissão de até 45 ge 15 g de CO 2 por kg de CO 2 capturado, respectivamente .

No geral, o estudo realizado por Bardow e Deutz demonstra os possíveis benefícios da implementação da tecnologia DAC em grande escala, ao mesmo tempo destacando sua dependência de fontes de energia de baixo carbono. Além disso, mostra que o uso da tecnologia para capturar 1% do CO 2 produzido no mundo por ano não seria prejudicado ou afetado por necessidades de materiais ou disponibilidade de energia. No entanto, os pesquisadores descobriram que, para implementar com sucesso a tecnologia em grande escala, as empresas precisariam primeiro aumentar significativamente a produção dos adsorventes que emprega. Além disso, se as usinas DAC fossem alimentadas por energia eólica, outros impactos ambientais aumentariam em menos de 0,057% e não mais de 0,3% usando eletricidade da rede até 2050.

“Em nossos próximos estudos, queremos esclarecer o papel potencial e as etapas para a implementação do DAC como parte do portfólio de tecnologia para mitigação das mudanças climáticas”, concluiu Bardow.